Bonjour,
Ma prof a été absente, on a donc pas fait le cours sur les nombres complexes et on doit faire ce DM pour jeudi et je n'y arrive pas. Si vous pouviez m'aider merdi bcp...
On considère l'application f de définie par : f(z)= 2z+iz x le conjugué de z
On lui associe l'application F du plan ds lui-même qui, au point M d'affixe z, associe le point M' d'affixe f(z)
On ddésigne par 1 l'axe réel, par 2 l'axe imaginaire et par C le cercle trigonométrique.
Le but du problème estd 'étudier quelques propriétés de F et de déterminer les images par F de chacun des trois ensembles 1,2 et C.
1. a) Soient z= x+iy avec x et y réels. Déterminé les réels X et Y tels que f(z)= X+iY
b) Déterminer l'ensemble des points invariants par F
c) Résoudre dans : f(z) = -3i
d) Résoudre dans : f(z)=2+i
2. Détermination de l'ensemble F(2)
a) soit M un point de 2. Démontrer que M' appartient à 2. Que peut-on conclure pour l'ensemble F(2)?
b) soit N un point de 2, d'affixe iY avec Y
Trouver une condition nécessaire et suffisante pour que N soit l'image par F d'un point de 2.
c) quel est l'ensemble F(2)? le construire
3. Détermination de l'ensemble F(1)
a) démontrer que F(1) est inclus dans la parabole d'équation: y = x[sup][/sup]2/ 4
b) démontrer que tout point N de est l'image par F d'un point de 1.
c) quel est l'ensemble F(1)? le construire
bonjour
f(z)=2z+izz*=2z+i|z|²
f(z)=z => z=2z+i|z|² => z=-i|z|² => Re(z)=0 et Im(z)=0 => z=0 => O invariant
f(z)=-3i => 2z+i|z|²=-3i => 2z=i(-3-|z|²) => Re(z)=0 => 2y=-3-y² => y²+2y+3=0 => (y+1)²+2=0 => impossible
f(z)=2+i => 2z+i|z|²=2+i => 2z=2+i(1-|z|²) => Re(z)=1 => 2y=1-(1+y)² => y²+4y=0 => y(y+4)=0 => y=0 ou y=-4 => z=1 ou z=1-4i
Vérifie...
Philoux
1a.
f(z)=2(x+iy)+i(x+iy)
=2x-y+i(2y+x)
X=2x-y
Y=2y+x
1b.
pts invariants tels que X=x et Y=y
d'ou le systeme d'equations {x=y et x=-y}
L'ensemble des points invariants est l'unique centre du repère z=0
1c.
f(z)=X+iY=-3i
d'ou le système {2x-y=0 et 2y+x=-3} auquel corresond l'unique solution z=-3/5-6i/5
1d.
f(z)=2+i
d'où le système {2x-y=2 et 2y+x=1}, l'unique solution est z=1
2a.
Si M appartient a d2, alors z(M)=iy, y quelconque
alors f(z(M))=2iy+y et n'appartient donc pas à d2
A priori soit y'aurait une erreur dans l'énoncé soit, j'ai loupé qqch, genre l'histoire du conjugué de z qui apparaît peut etre dans la formulation de f(z)...
Sylv'
RE
>ptitjean
La question est de savoir comment interpréter la formulation d'angélia :
f(z)= 2z+iz x le conjugué de z
est-ce f(z)= 2z+izz* comme je l'ai écrite ou f(z)= 2z+iz comme tu l'as écrite ?
Philoux
merci bcp en tt cas de m'aider, alors la formule c'est :
f(z) = 2z+iz x le conjugué de z
donc si z=x+iy, son conjugué est z(barre)= x-iy
donc la formule c'est f(z) = 2(x+iy) + i(x+iy)(x-iy)
voilà, dsl de m'être mal exprimé
ok merci
alors rapidement,
1a.
f(z)=X+iY=2(x+iy)+i(x+iy)(x-iy)
=2x+i(2y+x²+y²)
X=2x
Y=2y+x²+y²
1b. f(z)=z
2x=x => x=0
2y+y²=y => y=0 ou y=-1
soit O invariant ou le point d'affixe z=-i
1c.f(z)=-3i
système {2x=0 et 2y+x²+y²=-3} donne {x=0 et y impossible, pas de solution dans
pour y}
1d. f(z)=2+i
système {x=1 et 2y+y²+1=1} d'où les couples {x=1, y=0} et {x=1, y=-1/2}
bonjour
Au vu des résultats de ptitjean (que je salue) qui infirment (en partie) les miens, je corrige selon ma méthode (sans développer) :
f(z)=2z+izz*=2z+i|z|²
f(z)=z => z=2z+i|z|² => z=-i|z|² => Re(z)=0 => iy=-iy² => Im(z)=0 ou Im(z)=-1 => z=0 ou z=-i => O invariant et A(0,-1)
f(z)=-3i => 2z+i|z|²=-3i => 2z=i(-3-|z|²) => Re(z)=0 => 2y=-3-y² => y²+2y+3=0 => (y+1)²+2=0 => impossible
Mais je ne suis pas d'accord avec ptitjean pour le d)
f(z)=2+i => 2z+i|z|²=2+i => 2z=2+i(1-|z|²) => Re(z)=1 => 2y=1-(1+y²) => y²+2y=0 => y(y+2)=0 => y=0 ou y=-2 => z=1 ou z=1-2i
Verifie...
Philoux
2a. soit M appartenant à 2, alors z(M)=iy, y quelconque
d'où f(z(M))=2iy+iy²=i(2y+y²)
z(M) imaginaire pure at M' appartient à 2
f(2) est inclus dans 2
2b.
N(0,y), image d'un point de 2 M(u,v) ssi
{2u=0, 2v+v²+u²=y} possède une ou plusieurs solutions
ssi
{u=0 et v²+2v-y=0} possède une ou plusieurs solutions
ssi
4+4y0, soit y-1
2c.
l'image de 2 est donc l'ensemble [-1, +[
effectivement philoux (je te salue aussi), petite erreur de ma part en d.
Faut-il etre un peu fatigué pour écrire que la solution de 2+y=0 est y=-1/2...
il faalit bien lire {x=1, y=0} et {x=1, y=-2}
suite et fin
3a.
Soit M appartenant à 1 alors z(M)=x, x quelconque
f(z(M))=2x+ix²
Soit M' l'image de M, M'=X+iY
Alors X=2x et Y=x²
en remplacant x, on obtient que les coordonnées des points images vérifient Y=X²/4 et l'ensemble des points M' appartient à cette belle parabole
3b.
Soit N(x,y) un point de la parabole, x et y appartenant à
Si N est l'image d'un point de 1 M(u,0) alors
{2u=x et u²=y}
donc u=x/2 et y positif ou nul, ce qui est déjà établi par le fait que N appartienne à la parabole et donc que y=x²/4
Donc tout point de la parabole est image d'un point de 1 d'affixe z=x/2
rq: ca fait longtemps que j'ai pas touché à tout ça, j'ai plus l'impression d'etre très rigoureux dans l'explication, lol...
3c.
de a, on a F(1) inclus dans la parabole
de b, on a F-1() inclus dans 1
d'où l'image de 1 est la parabole entièrement...
Bon courage pour la fin de l'année scolaire
Sylv'.
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